Vous recherchez les opérations de fraisage idéales pour obtenir des pièces aux formes et finitions précises ? Vous êtes au bon endroit ! Nous vous proposons ici une analyse approfondie de près de 17 types de fraisage, en détaillant leur fonctionnement et leurs applications. Nous vous indiquerons également les critères à prendre en compte avant de choisir le type de fraisage qui vous convient. Alors, poursuivez votre lecture !
Comprendre les bases des opérations de fraisage
“ Le fraisage est en fait un type de fabrication soustractive dans lequel une fraise enlève de la matière de la pièce à usiner pour obtenir la forme requise. ”
Pour information, la première fraiseuse a été inventée par Eli Whitney en 1818 pour fabriquer des fusils pour le gouvernement américain. Le principe de fonctionnement de toutes les fraiseuses est généralement le même : la fraise tourne contre la pièce à usiner, fixe ou mobile. La matière est ainsi enlevée couche par couche pour obtenir la forme souhaitée.
Types courants de fraisage
Très bien ! Il existe différents types d'opérations de fraisage, chacune permettant d'obtenir une pièce de forme spécifique. Je les ai classées ici en fonction de leurs opérations et des outils de coupe utilisés. Ainsi, vous y verrez plus clair et pourrez facilement choisir l'opération qui correspond à vos besoins.
Croyez-moi ! La plupart des noms de types de fraises sont explicites : ils indiquent leur fonction ou leur mode de fonctionnement. Alors, commençons !
Types de fraisage selon les outils de coupe et les mouvements
Face Milling
Le surfaçage est un procédé très apprécié dans l'industrie manufacturière, car il permet de lisser les surfaces irrégulières. Concrètement, la fraise se déplace selon un axe perpendiculaire à la pièce (fixe ou à faible vitesse). La profondeur et l'avance de la fraise sont réglables.
Par conséquent, lorsque la fraise tourne, ses dents acérées enlèvent le matériau de la pièce de la couche supérieure, produisant ainsi efficacement une surface plane.
Peripheral (or Plain) Milling
Ensuite, si l'on parle de fraisage périphérique, on peut dire que c'est l'inverse du fraisage en bout. En effet, contrairement au fraisage en bout, ici la fraise est placée sur un axe parallèle à la pièce. Par conséquent, lorsque la fraise tourne, elle enlève de la matière sur les côtés ou les bords de la pièce, et non sur sa surface supérieure. D'accord !
On peut donc affirmer que cette opération de fraisage est idéale pour réaliser des rainures ou des fentes dans les pièces à usiner.
End Milling
Le fraisage en bout est l'opération de fraisage la plus polyvalente, car la fraise utilisée possède des arêtes de coupe à ses deux extrémités. On peut ainsi réaliser des poches, des rainures ou même des contours dans les pièces. On peut l'imaginer comme une perceuse, à la différence qu'une perceuse ne coupe que verticalement, tandis que le fraisage en bout peut aussi couper latéralement.
Shoulder Milling
Dans ce type de fraisage, la fraise est généralement placée verticalement ou légèrement inclinée par rapport à la pièce à usiner. Elle se déplace ainsi horizontalement le long de la pièce et, comme son nom l'indique, la matière est enlevée sur les côtés de la pièce (par exemple, au niveau de son épaulement) afin de créer des surfaces verticales planes à 90 degrés.
Side Milling
Le fraisage latéral est similaire au fraisage d'épaulement, car les deux techniques consistent à usiner la matière sur les côtés des pièces. La différence réside dans le fait qu'en fraisage latéral, l'objectif principal est de réaliser des rainures, des fentes ou de façonner des arêtes.
Angle (Angular) Milling
En revanche, le fraisage angulaire utilise des fraises spécialisées, comme les fraises coniques, évasées ou coniques, dont l'angle d'attaque est ajustable. Dans ce cas, la fraise est positionnée selon un angle précis par rapport à la pièce (ni parallèle, ni perpendiculaire). En tournant, elle enlève de la matière de la surface inclinée, permettant ainsi de créer des bords biseautés, biseautés ou chanfreinés précis.
Slot Milling
Comme son nom l'indique, le fraisage de rainures permet de creuser un canal de n'importe quelle dimension dans un matériau, que l'on appelle rainures ou fentes. Cette opération s'effectue à l'aide d'une fraise à rainurer, qui ressemble à une lame de scie circulaire et permet de découper les bords de la pièce. 
Form Milling
Contrairement aux techniques mentionnées précédemment, le fraisage de forme consiste à utiliser un outil dont la forme épouse le motif à créer sur la pièce. En tournant, cet outil sculpte la forme exacte dans le matériau. Le fraisage de forme est la technique d'usinage la plus courante dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale et de la fabrication de moules.
Profile Milling
Ainsi, si vous souhaitez créer des formes complexes sur votre pièce, le fraisage de profil est la solution idéale. En effet, il utilise un outil à plusieurs arêtes de coupe, capable de usiner le matériau latéralement ou en angle selon le motif désiré. De plus, sa fraise sphérique se déplace pour lisser la surface.
Ainsi, le fraisage de profils est un choix idéal ou plus pratique pour la création de matrices, de moules ou d'autres pièces nécessitant un travail de précision.
Saw (SAW) Milling
De même, en sciage, la fraise utilisée est très grande, fine et possède de nombreuses dents, comme une lame de scie. Cette fraise peut couper le matériau verticalement ou pivoter le long de la pièce pour réaliser différents types de coupes ou de rainures précises.
Straddle Milling
En fraisage à cheval, deux fraises sont fixées sur le même arbre, de part et d'autre de la pièce. Grâce à cette configuration, il est possible d'usiner simultanément deux surfaces parallèles tout en maintenant une distance constante entre elles.
Types de fraisage selon le mode de fonctionnement de la machine
Conventional Milling
Le fraisage conventionnel, également appelé fraisage en opposition, est une méthode de coupe traditionnelle utilisée sur les machines anciennes. Dans ce cas, la fraise tourne dans le sens inverse du mouvement de la pièce.
Eh bien ! Au début, la coupe est légère, mais à la fin, elle devient plus agressive et enlève les matériaux plus épais pour obtenir des finitions lisses, même sur les matériaux durs. Cependant, ce raclage agressif peut finir par user la fraise.
Climb Milling
En revanche, le fraisage en avalant est une alternative moderne au fraisage en opposition, fonctionnant à l'inverse du fraisage conventionnel. Dans ce cas, la fraise se déplace dans le même sens que la pièce.
Ainsi, la matière usinée est plus fine à la fin, ce qui réduit la chaleur et le frottement. Cela minimise l'usure de l'outil de coupe et permet d'obtenir des finitions encore plus lisses.
Fraisage CNC
Le fraisage CNC est une technique moderne qui utilise des machines à commande numérique pour automatiser les opérations de découpe. On obtient ainsi des pièces complexes de haute précision, éliminant tout risque d'erreur humaine.
Pour votre information, nous, chez Fabrication HDC Nous proposons des services d'usinage CNC sur mesure, utilisant des machines à quatre et cinq axes pour la réalisation de tâches de fabrication complexes avec une finition de surface de 16 à 125 micro-pouces. Contactez-nous dès aujourd'hui pour des solutions d'usinage CNC performantes à un prix abordable.
Types spéciaux de fraisage
Gang Milling
Comme son nom l'indique, ce type de fraiseuse est équipé de plusieurs fraises montées sur le même arbre, chacune effectuant une tâche spécifique. C'est donc la solution idéale pour une productivité élevée et un gain de temps considérable, puisqu'elle réalise plusieurs opérations simultanément.
Rotary milling
Tout comme pour le fraisage en série en fraisage rotatif, on utilise plusieurs fraises, toutes fixées à la table ou à la tête rotative. Ici aussi, la pièce tourne en continu au lieu d'effectuer un mouvement linéaire ; chaque fraise enlève donc de la matière à différents endroits. Cette méthode est ainsi idéale pour la production en série car elle permet un gain de temps considérable.
Thread Milling
Enfin, le fraisage de filetage, comme son nom l'indique, sert à créer un filetage (nervures hélicoïdales internes ou externes) dans une pièce. Pour ce faire, il utilise des fraises rotatives au lieu d'un taraudage ; la fraise se déplace donc de manière circulaire et descendante, produisant ainsi un filetage profond dans la pièce.
Comment choisir le bon type de fraisage ?
Vous connaissez désormais la plupart des opérations de fraisage, n'est-ce pas ? Si vous souhaitez choisir parmi les types mentionnés ci-dessus, il est important de prendre en compte certains facteurs avant de prendre votre décision. Afin de vous faciliter la tâche, je vais aborder ces facteurs pour vous aider à choisir la solution la plus adaptée à vos besoins.
- Type de matériau : Avant toute chose, il convient de prendre en compte les propriétés du matériau de votre pièce, telles que sa dureté, sa ténacité ou sa conductivité thermique. En effet, ces propriétés influencent fortement la facilité d'usinage. Par exemple, si le matériau est dur comme l'acier à outils, le fraisage conventionnel sera inefficace.
- Résultat souhaité : Ensuite, prenez un moment pour réfléchir à la finition de surface requise pour le matériau choisi. En effet, chaque opération produit une surface présentant différents niveaux de rugosité. Consultez le tableau ci-dessous !
fraisage frontal Fraisage en bout fraisage de rainures fraisage de filetage fraisage d'épaule fraisage de formes fraisage de profil Rugosité typique Ra (μm) 0,8 – 3,2 0,8 – 6,3 1,6 – 6,3 1,6 – 3,2 1,6 – 3,2 0,8 – 3,2 0,8 – 3,2 - Complexité géométrique : De plus, il est important de noter que toutes les opérations de fraisage ne permettent pas d'obtenir des formes complexes. Par exemple, les techniques de surfaçage, de dressage et de rainurage produisent en réalité des formes plus simples. En revanche, le fraisage en bout ou le filetage sont particulièrement performants pour la réalisation de formes complexes avec précision.
- Volume de production: De même, si votre principale préoccupation est la production en série à un rythme plus rapide, alors le fraisage CNC ou le fraisage en série seraient les meilleurs.
- Choisissez le bon outil de coupe : Enfin, il convient de noter que chacun des types de fraisage mentionnés ci-dessus donne les meilleurs résultats avec un type de fraise spécifique. Par exemple :;
- Fraises à surfacer pour grandes surfaces planes
- Fraises à rainurer en T
- Fraises à fileter pour pièces filetées
- Fraises en bout pour poches, rainures et contours
Remarques finales
De toutes les discussions précédentes, nous avons conclu qu'il existe différents types d'opérations de fraisage, chacune produisant des formes spécifiques. Cependant, avant de choisir une méthode, il convient de prendre en compte divers facteurs tels que le type de matériau, l'outil de coupe, la finition souhaitée, etc. Ainsi, vous obtiendrez les résultats les plus adaptés aux besoins de votre projet.
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